Znanstvenici NTU -a koristili su novi protokol uzorkovanja i DNK sekvenciranja mikrobnih zajednica u zraku Singapura. Otkrili su da se sastav mikrobne zajednice u tropskom zraku predvidljivo mijenja, danju dominiraju bakterije, a noću gljivice.
Ovaj obrazac dan-noć i raznolikost mikroorganizama u zraku u prizemnoj atmosferi ranije nisu bili poznati, budući da je atmosfera tehnološki izazovna za proučavanje, što ga čini najneistraženijim ekosustavom na planetarnoj razini, u usporedbi s kopnenim i morskim ekosustavima.
Novo znanje o tropskim bioaerosolima - sitnim zračnim česticama koje sadrže gljive, bakterija i biljnog materijala - izvještava se ovaj tjedan u časopisu Zbornik Nacionalne akademije znanosti .
U istraživačkom radu koji je vodio profesor genomike NTU -a Stephan Schuster, tim je izvijestio da tropski zrak ima mikrobnu raznolikost slične složenosti kao i drugi dobro proučeni ekosustavi, poput morske vode, tlo, i ljudska crijeva.
Ove zajednice bioaerosola (čestice u zraku biološkog podrijetla) imaju neočekivano veliki broj bakterijskih i gljivičnih vrsta, i slijede ciklus diel-a (24-satni dnevni i noćni ciklus) za koji znanstvenici vjeruju da je pogođen uvjetima okoline kao što je vlaga, kiša, sunčevog zračenja i razine ugljičnog dioksida.
Također pokazuju veću varijaciju u sastavu unutar jednog dana nego između dana ili čak mjeseci. Ova robusna struktura zajednice održava dugoročnu predvidljivost, unatoč varijacijama u protoku zraka i monsunskim vjetrovima u tropskim godišnjim dobima.
Profesor Schuster, koji je direktor istraživanja u SCELSE -u, Rečeno je da sposobnost analize bioaerosola daje uvid u mnoge aspekte urbanog života koji utječu na naš svakodnevni život i dobrobit ljudi. Također pruža razumijevanje interakcija između atmosferskih, kopneni i vodeni planetarni ekosustavi, što je osobito vrijedno tijekom klimatskih promjena.
Naša trenutna studija sugerira da je temperatura također globalni pokretač dinamike mikrobne zajednice za atmosferu blizu površine. Takvo je razumijevanje temeljno za osiguravanje održivosti ekosustava u urbanim sredinama i šire.
Lokalno, razumijevanje dinamike bioaerosola također će informirati način na koji upravljamo atmosferom koja nas okružuje, kao što je učinak kvalitete zraka u zatvorenom prostoru, mehanička ventilacija i onečišćenje mikrobioma zraka koji nas okružuju. Unaprijediti, naše istraživanje pruža važne i prijeko potrebne uvide u bioaerosole u tropskom okruženju, s obzirom na to da su postojeća istraživanja isključivo uključivala umjerenu klimu. "
Stephan Schuster, Profesor genomike NTU -a
U prosjeku, ljudi dnevno udišu 11 kubnih metara zraka (11 tisuća litara), koja bi tijekom dana mogla sadržavati oko 50 tisuća stanica organizma u tropima, ali 30 do 100 puta taj iznos noću.
Znanstvenici kažu da počinju shvaćati utjecaj mikrobioloških zajednica zraka na okoliš i zdravlje ljudi, s najneposrednijim utjecajem na bolesnike s respiratornim bolestima. Unaprijediti, šteta na poljoprivrednim usjevima mogla bi se dugoročno izbjeći, budući da su mnogi otkriveni organizmi biljni patogeni ili gljive koje trule na drvetu.
Nalazi su doveli istraživački tim do pokretanja tekućeg interdisciplinarnog istraživačkog projekta između SCELSE -a i Medicinske škole Lee Kong Chian NTU -a u području zdravlja dišnih putova.
Zajedno s kliničkim stručnjacima na čelu s respiratornim liječnikom docentom Sanjay Chotirmall, Provostova katedra za molekularnu medicinu, zajednički tim procjenjuje kako bioaerosoli utječu na pacijente s bronhitisom, kronična opstruktivna plućna bolest i teška astma.
Istraživački tim postavio je niz sakupljača uzoraka zraka na krovu u kampusu NTU -a, koja je prikupljala uzorke svaka dva sata tijekom pet dana (180 uzoraka po vremenskoj seriji). Isti se eksperiment ponavljao svaka tri mjeseca tijekom 13 mjeseci, koja je uključivala dvije monsunske sezone Singapura.
Biomasa u zraku prikupljena je pumpanjem zraka kroz elektrostatički filter koji zadržava čestice u rasponu od 0,5 do 10 mikrometara (oko 50 do 10 puta manje od prosječne debljine ljudske kose). Prethodno, uzorci zraka morali su se skupljati tjednima ili mjesecima kako bi se skupilo dovoljno materijala za analizu.
Kroz novi protokol sekvenciranja DNK ultra niske biomase koji je razvio istraživački tim NTU-a, mogle bi se analizirati mnogo manje količine zraka, omogućujući po prvi put mogućnost proučavanja satnih promjena u sastavu mikrobioma zraka.
Svi bioaerosoli klasificirani su prema DNK sličnostima i razlikama, što je omogućilo identifikaciju organizama u zraku na razini vrste nakon usporedbe s postojećim bazama podataka DNK sekvenci.
Istraživači su premašili razinu identifikacije bioaerosola koju su znanstvenici prethodno postigli, bez potrebe za pojačavanjem DNA ili korištenjem dugotrajnih razdoblja uzorkovanja koji ne pružaju dovoljno detaljne informacije u kratkim vremenskim intervalima.
Prethodne studije drugih istraživačkih skupina izvijestile su o zajednicama bioaerosola na temelju uzgoja ili amplifikacije gena, oboje uzrokuju značajne pristranosti i agregate vremena, bez postizanja vremenske razlučivosti koja bi omogućila promatranje svakodnevnog ciklusa mikroorganizama u zraku.
Članica tima dr Elena Gusareva, postdoktorski istraživač na NTU -u rekao je da su razmjeri i dubina analize i klasifikacije bez presedana, dopustio timu da identificira više od 1, 200 vrsta bakterija i gljivica koje imaju promjenjiv obrazac sastava mikrobne zajednice.
Tekuća istraživanja na NTU -u sada razmatraju korištenje iste metode za globalnu analizu bioaerosola na drugim mjestima, što bi moglo dati slične trendove u smislu praćenja ciklusa diel -a.
Inhibitori GSK-3 obećavaju u liječenju infekcija koronavirusom
Crohnova bolest
Kako su napori masovnog probira pomogli u identifikaciji više slučajeva celijakije u djece
Promjena mikrobioma gornjih dišnih putova u djece povezana sa osjetljivošću na SARS-CoV-2
Sigurno je hraniti kućne ljubimce sirovom hranom,
Problemi u rastu nedonoščadi povezani s promijenjenim crijevnim bakterijama
Mikroplastika prvi put identificirana u ljudskom otpadu
Analizom uzoraka ljudske stolice uzetih od sudionika u osam zemalja utvrđeno je da svaki ispitani uzorak sadrži mikroplastiku i da je prisutno do devet različitih vrsta plastike. Kredit za
Istraživanja se bave aerobiomima,
drveća i posljedice za javno zdravlje Mikroorganizmi iz okoliša igraju bitnu ulogu u ljudskom zdravlju - raznolik konzorcij, bolji. Raznolikost mikroorganizama pomaže imunološkom sustavu da odgovori n
Istraživači pronalaze novi način zaštite od bolesti u MS modelu
Istraživači u Brigham i ženskoj bolnici otkrili su novi i neočekivani način sprječavanja bolesti u pretkliničkom modelu multiple skleroze (MS). Kredit za sliku:Lightspring / Shutterstock.co